[发明专利]一种废醋酸纤维丝束的改性方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种固体废料的综合利用方法，具体地说是一种废醋酸纤维丝束经表面处理活化后，用于塑料改性剂的方法。

二、背景技术

醋酸纤维在生产过程中会产生废醋酸纤维丝束，各卷烟厂会产生下脚料、废嘴棒、废丝束跑条，而这些废料成分是醋酸纤维。目前国内主要处理方式是用作沙发、玩具等填充物。

中国专利CN102704324A将废醋酸纤维丝束用于干法和湿法滤棒纸芯基材的生产。中国专利CN103044714A将醋酸纤维素、柠檬酸酯和抗氧化剂混合后制成塑料制品。

三、发明内容

本发明旨在综合利用废醋酸纤维丝束，将其作为一种添加剂用于塑料改性，所要解决的技术问题是对废醋酸纤维丝束表面进行改性以改善其与树脂之间的相容性。

本发明的技术方案以废醋酸纤维丝束为原料，包括切断、预热和改性，其特征是将长1-5cm的废醋酸纤维丝预热至100-130℃，然后在此温度和搅拌下加入用95%乙醇稀释的硅烷偶联剂反应10-30min，冷却至室温得到表面改性的废醋酸纤维丝。

硅烷偶联剂的添加量为废醋酸纤维丝质量的0.3-5%，优选0.5-3%。

反应温度优选110-120℃。

乙醇起稀释硅烷偶联剂的作用，同时提供其水解所需的部分水。浓度95%是质量百分浓度或体积百分浓度均可使用。

硅烷偶联剂的通式为RSiX₃，X为烷氧基或氯，水解后生成的硅醇与废醋酸纤维丝表面的羟基反应使两者牢固地结合在一起；R为与聚合物分子有亲和力或反应能力的活性基团，如氨基、巯基、乙烯基、环氧基、氰基、甲基丙烯酰氧基等，当改性的废醋酸纤维丝作为添加剂加入树脂后，活性基团R便与树脂反应，从而使废醋酸纤维丝与树脂牢固地结合在一起，实现对树脂（塑料）的改性。不同的树脂应选择相应的R活性基团。

四、具体实施方式

现以低密度聚乙烯改性为例，非限定实施例叙述如下：

1、将3cm长的废醋酸纤维丝投入搅拌反应器中，慢速（40-60rpm）搅拌并升温，当温度升至120℃时快速（1200rpm）搅拌，同时加入用95%乙醇稀释的硅烷偶联剂KH-550，搅拌反应15min，出料、冷却并自然干燥，得到改性的废醋酸纤维丝。KH-550的加入量为废醋酸纤维丝质量的2%。

2、取硅烷偶联剂KH-560，用95%乙醇稀释，加入量为废醋酸纤维丝质量的1%，其他操作同实施例1。

3、取硅烷偶联剂KH-570，用95%乙醇稀释，加入量为废醋酸纤维丝质量的0.5%，其他操作同实施例1。

4、取硅烷偶联剂KH-550和KH-560，用95%乙醇稀释，加入量为废醋酸纤维丝质量的3%，KH-550和KH-560的相对量任意，其他操作同实施例1。

5、取上例中任一改性废醋酸纤维丝束10kg与30kg低密度聚乙烯进行充分的熔融混合，经双螺杆挤出机或注塑机生产出产品。按国标GB/T11115-2009规定的方法进行测试，冲击强度高达17.1kg/m²，提高了20%，而其它性能均无下降趋势，但产品透明度有所下降，废醋酸纤维丝束无毒，低密度聚乙烯无毒，生产的产品可用于生活盛食品器皿。改性后的废醋酸纤维丝束可用于高密度聚乙烯、聚丙烯等。